A polimertípusok 2 tág vizsgálati területre oszthatók: a kémiai polimerek és a biológia polimerei.
A kémia kapunk például inzulint, üveget és műanyagot, és biológia nukleinsavak (DNS és RNS) és fehérjék.
A tudományos területeken kívül a polimereket 2 nagy csoportra osztják a szintézisükhöz felhasznált anyag szerint: szerves és szervetlen polimerek.
A polimerek összefoglaló típusai
A két nagy csoport, amelybe szervetlen és szerves típusú polimerek vannak osztva, a következőképpen foglalhatók össze:
Szervetlen polimerek: fő láncukban nincsenek szénatomok. Fémekből és ásványi anyagokból származnak természetes folyamatokban vagy laboratóriumokban.
Szerves polimerek: szerkezetükben szénatomok vannak, lehetnek természetesek vagy szintetikusak.
Természetes: élőlények által szintetizált molekulákból származik.
- Polipeptidek
- Poliszacharidok
- Szénhidrogének
Szintetikus anyagok (polimer anyagok): más polimerek polimerizációjával.
- Elasztomerek (hőre lágyuló, hőre keményedő)
- Félszintetikus cellulóz
Polimerek osztályozása és példái
Szervetlen polimerek
A szervetlen polimerek gerincében nem tartalmaznak szénmolekulákat. Kétféle típus létezik: fémekből vagy ásványokból származó szervetlen polimerek és laboratóriumokban létrehozott polimerek.
A mindennapi életben számos szervetlen polimert találhatunk fémekből és ásványi anyagokból, például:
- Üveg: Természetesen megtalálható, és az ember azt is előállítja, ha magas hőmérsékleteket alkalmaz többek között szilícium, alumínium, mész keverékeiben.
- Szilikon: elsősorban szilíciumból és oxigénből álló vegyület, amelyet protézisek gyártására, valamint ragasztóként és szigetelőként használnak.
Szerves polimerek
A szerves polimerek olyan molekulák, amelyeket az élőlények szintetizálnak, és amelyek természetes és szintetikus csoportokba sorolhatók.
Természetes szerves polimerek
Polipeptidek
A polipeptidek peptidláncok, a peptidek pedig aminosavláncok. Az élő organizmusokban 20féle aminosavat azonosítanak, amelyek kombinációi képezik a fehérjék alapját. Néhány példa a polipeptidekre:
- Globulin: oldódó fehérje, főleg a vérben, a tojásban és a tejben található.
- Inzulin: a hasnyálmirigy által termelt polipeptid hormon, mint a vér glükózszintjének szabályozója.
- Fehérje: a fehérjék szintézise vagy transzlációja során keletkező polipeptidek láncolata, amelyek általában a messenger RNS által hordozott DNS információival riboszómákban termelődnek.
Poliszacharidok
A poliszacharidok a monoszacharidok láncai, az utóbbiak pedig egyfajta szénhidrátok. A monoszacharidokra példa a glükóz, és a mi poliszacharidokra például:
- Keményítő: 2 poliszacharidból áll, ez a növények energiatartalma.
- Cellulóz: szerkezetét csak glükózmolekulák alkotják. Természetesen a gombák és a növények sejtmembránjában található meg.
Szénhidrogének
A szerves szénhidrogén polimerek csak szén- és hidrogénláncokkal rendelkeznek. Alkánjaikra, alkénjeikre és alkinjeikre oszlanak annak a kötésnek a típusa szerint, amelyhez atomjaik csatlakoznak.
A polimerek előállításához leginkább használt szénhidrogének a következők:
- Radír: természetes növényi gyanta, más néven latex.
- Nyers olaj): folyékony szénhidrogén termék, amely a kövületek földi biomasszában való felhalmozódásának millió éve.
- Földgáz: gáz halmazállapotú szénhidrogén főleg metánt képez. Megtalálható a földi biomasszában is, amely a fosszilis üzemanyagok terméke. Az olaj és a földgáz egyaránt nem megújuló erőforrás.
Szintetikus szerves polimerek
A szintetikus szerves polimereket polimer anyagoknak vagy kompozit anyagoknak is nevezik.
Polimerizációnak nevezett eljárással állítják elő őket, amelyet úgy határoznak meg, hogy bizonyos kémiai reakciókat alkalmaznak egy szerves vagy szervetlen polimeren annak láncban és szakaszokban történő növekedése vagy monomerek csoportosítása céljából (hozzáadással vagy kondenzációval), és ily módon a molekulák kettős vagy hármas súlyúak.
A polimerizáció elméletét 1920-ban Hermann Staudinger német kémikus dolgozta ki, aki 1953-ban kémiai Nobel-díjat kapott.
A polimer anyagok Általában műanyagból, de más szervetlen polimerekből, például üvegből is származnak.
Az ilyen típusú polimerek előállításához leggyakrabban használt polimerek: cellulóz, gumi, keményítő és műanyag. A szintetikus szerves polimerek a következő csoportokba sorolhatók:
Elasztomerek
Az elasztomerek a láncnövekedési polimerizáció általános nevei és az alkalmazott szakaszok, például kőolaj- és földgázszármazékok, például neoprén, az anyag, amelyből búvárruhák készülnek.
Hőre lágyuló elasztomerek
A hőre lágyuló elasztomereket (TPE) az egyetlen újrahasznosítható elasztomer jellemzi.
Ezek a kőolaj (műanyagból származó) és gumi polimerizációjának termékei, amelyek például a hőszigetelőkben jelen lévő poliuretánt (TPU) és a textiliparban használt kopoliésztert (COPE) képezik.
Hőstabil elasztomerek
A hőre keményedő elasztomerek merev műanyagként ismerhetők fel, mint például üvegszál és szénszál.
Cellulózok
A cellulózpolimerek természetes úton vagy laboratóriumban módosított cellulóztermékek. Ipari felhasználására általában fával vagy pamuttal kombinálják.
Cellulóz polimerek például a celofán és a műselyem (Spanyolországban viszkóz néven ismert).
